Révolution dans l'aviation : vers un avenir respectueux de l'environnement avec l'impression 3D !

Révolution dans l'aviation : vers un avenir respectueux de l'environnement avec l'impression 3D !

Le 4 juillet 2025, une importante réunion de statut des participants au projet a eu lieu dans le cadre du programme de recherche aéronautique LuFo intitulé « FAST ». Le projet vient de Ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du climat et a pour objectif ambitieux d’établir de nouvelles normes pour une aviation respectueuse de l’environnement. L'accent est mis sur le développement de processus de fabrication rapides et en réseau numérique pour les systèmes d'entraînement hybrides-électriques.

Le consortium est dirigé par Rolls-Royce Allemagne, qui coordonne la collaboration avec divers partenaires industriels et de recherche. Un élément marquant du projet est la recherche au sein du département de fabrication hybride (FHF) du BTU Cottbus-Senftenberg, où est étudiée la production accélérée de composants en titane (Ti-6Al-4V) par fusion laser sur lit de poudre (L-PBF). Le cycle de développement doit être considérablement raccourci sans compromettre la qualité et la sécurité opérationnelle.

Innovations grâce à la fabrication additive

Les défis auxquels est confrontée l’industrie aéronautique nécessitent des approches innovantes. Le Fabrication de couches additives (ALM) joue un rôle central en faisant fondre les poudres en couches. Cette technologie permet une utilisation maximale des matériaux tout en minimisant les déchets. Par rapport aux méthodes traditionnelles telles que le moulage, ALM permet de créer directement la structure souhaitée, optimisant ainsi la conception des composants.

Un exemple notable est le moteur Trent XWB-97, qui comprend les plus gros composants de moteur jamais imprimés en 3D. Ceux-ci ont été testés avec succès lors d’un vol d’essai et soulignent la polyvalence de la fabrication additive dans l’aviation.

Le projet FAST réalise également des progrès notables dans le domaine de l’optimisation des processus. Le processus L-PBF a été accéléré de 270 %, ce qui a entraîné une réduction significative de l'énergie nécessaire au traitement des matériaux. La validation des propriétés mécaniques et de la qualité de surface pour l’homologation aéronautique revêt la plus haute priorité.

Conception aéronautique respectueuse de l’environnement

Un autre élément constitutif de l'avenir de l'aviation est celui-ci conception verte, qui est motivée par des objectifs politiques stricts en matière de protection du climat. La construction légère et l'utilisation de nouveaux matériaux hautes performances jouent ici un rôle crucial. Le procédé LPBF permet notamment la production de composants complexes, à haute résistance et légers pour l'aviation et fait l'objet de l'initiative de recherche TIRIKA du Fraunhofer ILT, financée par le ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du climat.

L’utilisation de l’hydrogène comme source d’énergie sans émissions est intensivement poursuivie. En utilisant des poudres spéciales en collaboration avec des fabricants de matériaux, de nouvelles géométries et structures fonctionnelles complexes peuvent être créées qui ne peuvent pas être mises en œuvre avec des processus conventionnels. Une technologie de capteur précise détecte les artefacts jusqu'à 0,4 millimètres dans le lit de poudre, ce qui réduit le temps des tests en aval et augmente l'efficacité de la production.

Le projet a une durée totale de quatre ans et s'étend jusqu'en août 2026. Pendant cette période, les principaux résultats doivent être démontrés et approfondis à l'aide de prototypes fonctionnels réalistes. Felix Jensch, chercheur à la FHF, a reçu le PhD Sustainability Bursary Award 2025 pour ses contributions notables au projet FAST, présenté le 14 mai 2025 à Derby, au Royaume-Uni.

Le prix récompense les développements innovants en ingénierie qui profitent à l'environnement. Le projet FAST montre que l'industrie aéronautique est sur la bonne voie pour mettre en œuvre avec succès des solutions plus respectueuses de l'environnement grâce à des technologies de fabrication modernes.